Работая над своим изобретением, Тьюринг в первую очередь принял во внимание тот факт, что метод проб и ошибок в конечном итоге действительно позволял найти искомую ключевую установку для «Энигмы», поскольку если установить ее диски в том же самом порядке и в то же самое угловое положение, какие для них выбрал отправитель шифровки, и набрать на клавиатуре шифрованный текст, то на световой панели «Энигмы» появится исходное сообщение. Однако количество всевозможных ключевых установок, которые требовалось таким образом перебрать, было слишком велико, чтобы можно было надеяться на практическую реализацию данного метода. Объясняя это одному из своих молодых коллег в Блетчли-Парке, Тьюринг сказал: «Если бы в моем распоряжении были 10 тысяч китайцев, «Бомба» нам бы не понадобилась».

Изобретенная Тьюрингом «Бомба» позволяла взглянуть на проблему вскрытия ключевых установок для «Энигмы» под несколько другим углом. Поскольку поиск подходящей ключевой установки для перехваченной шифровки был весьма трудоемкой задачей, Тьюринг попытался сформулировать тест для выявления ключевых установок, которые для этой шифровки не подходили. Исключив подавляющее большинство таких ключевых установок, можно было проверить оставшиеся ключевые установки вручную – все тем же методом проб и ошибок. При массовом тестировании ключевых установок для «Энигмы» Тьюринг предложил использовать так называемый «подстрочник» – предположительное содержание небольшого отрывка из текста перехваченной немецкой шифровки. С помощью «Бомбы» Тьюринг отбраковывал ключевые установки, которые не могли быть использованы для зашифрования «подстрочника». Найти «подстрочник» не составляло особого труда, когда в январе 1940 года англичане наладили бесперебойное чтение немецких шифровок с использованием перфокарт. Например, в Блетчли-Парке могли заметить, что раз в день немецкий связист в каком-нибудь захолустье посылал своему начальству шифровку, в которой говорилось: «Сообщить нечего». Пока с помощью перфокарт англичане успешно справлялись с чтением немецких шифровок, особой надобности в таком «подстрочнике» не было. Однако в любой момент перфокарты могли стать совершенно бесполезными, и Тьюринг предложил им достойную замену – «подстрочник» и «Бомбу».

Первая «Бомба» появилась в Блетчли-Парке 18 марта 1940 года. Однако она не оправдала радужных надежд, которые на нее возлагал Тьюринг. Английский математик Гордон Уэлчмен, еще один блестящий выпускник Кембриджского университета, работавший в Блетчли-Парке, придумал, как модернизировать «Бомбу» Тьюринга, чтобы повысить ее эффективность вдвое. Усовершенствованный Уэлчменом образец «Бомбы» был назван «Пауком».

Проверить работоспособность «Паука» было поручено 18-летнему математику Ричарду Пендереду. В самом начале Второй мировой войны он был вызван из Кембриджа в Блетчли-Парк для беседы с Гордоном Уэлчменом. В ходе этой беседы Пендеред так и не смог разгадать характер работы, которой ему предложил заниматься в Блетчли-Парке Уэлчмен. Единственным ключом к разгадке мог послужить вопрос Уэлчмена о том, насколько хорошо Пендеред умеет разгадывать кроссворды. Только через несколько дней после того, как Пендеред приступил к выполнению своих служебных обязанностей в Блетчли-Парке, Уэлчмен рассказал ему, что его основной задачей будет работа над взломом немецкой шифровальной машины, и отвел в секцию № 6, специализировавшуюся на чтении шифровок вермахта и люфтваффе.

Летом 1940 года Пендеред был откомандирован на фирму, изготовившую опытный образец «Паука». С собой он захватил 13-буквенный «подстрочник» «Funk Gymnastik», чтобы удостовериться в работоспособности образца. Для «Бомбы» Тьюринга нахождение ключевой установки по этому «подстрочнику» было бы непосильной задачей. «Паук» же выдержал это нелегкое испытание с успехом. Инженеры фирмы установили его в некоторое начальное состояние в соответствии с «подстрочником» и подключили к электросети. «Паук» с оглушительным грохотом заработал, во все стороны полетели искры, вокруг засуетились люди, которые то и дело подбегали к «Пауку» и производили им одним ведомые манипуляции. Каждый раз, когда «Паук» находил какую-то ключевую установку, его диски некоторое время продолжали по инерции вращаться, прежде чем окончательно останавливались. Сотрудник фирмы, глядя на реле «Паука», считывал информацию о найденной ключевой установке и передавал Пендереду, который удалялся в другую комнату, чтобы там без помех ее проанализировать.

По правде говоря, Пендеред особо не надеялся, что искомая ключевая установка будет найдена с помощью такого довольно примитивного устройства, каким был «Паук». Тем не менее он тщательно проверял каждую ключевую установку, пользуясь копией «Энигмы», которую привез с собой из Блетчли-Парка. Пендеред устанавливал ее диски в положение, определяемое ключевой установкой, и набивал на клавиатуре первые буквы шифровки. Он знал, что если ключевая установка верна, то после «подстрочника» на световой панели «Энигмы» появится осмысленный текст на немецком языке. И когда такой текст наконец появился, Пендеред понял, что «Паук» с возложенной на него задачей справился – ключевая установка для «Энигмы» была вскрыта.

8 августа 1940 года первый «Паук» был установлен в Блетчли-Парке.

4 февраля 1940 года адмирал Карл Дениц, командующий немецким подводным флотом, прибыл на военно-морскую базу в Вильгельмсхейвене, чтобы пожелать удачи экипажу подлодки У-33, которая должна была отправиться в район западного побережья Шотландии и установить там несколько мин. Задание было очень опасным, поскольку У-33 предстояло не только забраться глубоко в тыл противника, но и действовать на мелководье, где у нее практически не было шансов скрыться от преследования. А это, в свою очередь, означало, что шифровальная машина «Энигма», которой была оснащена У-33, могла попасть в руки англичан.

Дениц прекрасно понимал, как он рискует, посылая У-33 на это задание. Еще слишком свежи были воспоминания о пережитой тревоге, когда в условленное время на связь не вышла подводная лодка У-26, которая минировала прибрежные воды вблизи военно-морской базы на юге Англии. И хотя в тот раз все обошлось, Дениц распорядился, чтобы подводные лодки, занимающиеся установкой мин, оставляли «Энигмы» на берегу. В своем дневнике Дениц написал: «Это означает, что они должны отправиться прямо в то место, где им предстоит осуществить минирование, и возвратиться обратно на базу сразу по завершении операции. С ними нельзя будет связаться используя «Энигму», как с другими подводными лодками».

Позднее Дениц сделал еще одну запись в дневнике: «Поскольку риск попадания секретных документов и шифров в руки противника слишком велик, если лодка будет потоплена на мелководье, следует смириться с вытекающими отсюда недостатками и трудностями»…

Однако в случае с У-33 указанное правило соблюдено не было. Дениц решил, что оно не распространяется на океанские подводные лодки, подобные У-33, которая была не специализированной субмариной для установки мин, а ударным боевым кораблем, оснащенным смертоносными торпедами. Таких субмарин у Деница было всего 27, и он посчитал, что У-33 сможет сделать кое-что полезное помимо простой установки нескольких мин у побережья противника. Ведь только за первые пять месяцев войны немецкий подводный флот потопил 154 корабля общим водоизмещением в 530 тысяч тонн. Однако на плаву у англичан оставалось около 3 тысяч судов, водоизмещение которых превышало 17 миллионов тонн. И Дениц надеялся, что У-33 поможет сократить это число. Все надежды Деница едва не перечеркнула авария, которая произошла 4 февраля 1940 года. Во время погрузочных работ У-33 вдруг стала стремительно уходить под воду, и только своевременные решительные действия дежурного офицера, который распорядился удалить воду из балластных отсеков, помогли предотвратить катастрофу. При тщательном осмотре подводной лодки в ее обшивке были обнаружены две дыры, однако не было никакой уверенности, что именно они стали причиной аварии.